JP2741254B2 - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物Info
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- JP2741254B2 JP2741254B2 JP20265489A JP20265489A JP2741254B2 JP 2741254 B2 JP2741254 B2 JP 2741254B2 JP 20265489 A JP20265489 A JP 20265489A JP 20265489 A JP20265489 A JP 20265489A JP 2741254 B2 JP2741254 B2 JP 2741254B2
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- Japan
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- particles
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- epoxy resin
- spherical particles
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は無機質充填剤の含有量が大きく、耐熱性、成
型性に優れる半導体用に適したエポキシ樹脂組成物に関
する。
型性に優れる半導体用に適したエポキシ樹脂組成物に関
する。
IC、LSIなどの半導体の素子は電気的特性、耐湿性な
どの性能を確保するために封止されている。封止の方法
はセラミツク封止と樹脂を用いた樹脂封止が一般的であ
る。現在広く行われている封止方法は、無機質充填剤を
含有するエポキシ樹脂を用いて封止するエポキシ樹脂封
止である。
どの性能を確保するために封止されている。封止の方法
はセラミツク封止と樹脂を用いた樹脂封止が一般的であ
る。現在広く行われている封止方法は、無機質充填剤を
含有するエポキシ樹脂を用いて封止するエポキシ樹脂封
止である。
ところで、近年半導体の集積度が上がつてきているた
め、封止材には無機質充填剤の含有量の高いものが求め
られている。これは、集積度の上昇により、半導体の素
子から発生する熱が多くなり、この熱により発生する応
力を軽減する目的で、無機質充填剤のエポキシ樹脂組成
物への充填量を多くする必要があるためである。
め、封止材には無機質充填剤の含有量の高いものが求め
られている。これは、集積度の上昇により、半導体の素
子から発生する熱が多くなり、この熱により発生する応
力を軽減する目的で、無機質充填剤のエポキシ樹脂組成
物への充填量を多くする必要があるためである。
しかし、無機質充填剤の充填量を多くすると、充填量
にしたがつて樹脂組成物の溶融粘度が増大し、流動性が
極端に低下してしまい、ボンデイングワイヤーの変形な
どの悪影響を及ぼすようになる。そのため、耐熱性、成
型性共に優れた性能を有する封止樹脂組成物はまだ得ら
れてはいない。
にしたがつて樹脂組成物の溶融粘度が増大し、流動性が
極端に低下してしまい、ボンデイングワイヤーの変形な
どの悪影響を及ぼすようになる。そのため、耐熱性、成
型性共に優れた性能を有する封止樹脂組成物はまだ得ら
れてはいない。
本発明者らは上記問題点を解決するべく、鋭意検討を
行つた結果、特定の粒度分布と平均粒径を持つた球状粒
子を、それより大きな特定の平均粒径を持つた破砕状粒
子に配合することで、この問題点を解決できることを見
いだし、この発明を完成するに至つたものである。
行つた結果、特定の粒度分布と平均粒径を持つた球状粒
子を、それより大きな特定の平均粒径を持つた破砕状粒
子に配合することで、この問題点を解決できることを見
いだし、この発明を完成するに至つたものである。
すなわち、本発明は、無機質充填剤として、平均粒径
の異なる２種類の粒子を含み、平均粒径の大きい粒子が
破砕状粒子であり、その平均粒径が６〜25μｍの範囲に
あり、平均粒径の小さい粒子が球状粒子であり、その平
均粒径が３〜10μｍであり、かつロジンラムラー分布の
ｎ値が0.9〜0.6の範囲にある粒度分布を持つ粒子であ
り、無機質充填剤の10〜80wt％を占めており、前記球状
粒子と前記破砕状粒子の平均粒径の比が0.1〜0.9である
ものを含有してなるエポキシ樹脂組成物である。
の異なる２種類の粒子を含み、平均粒径の大きい粒子が
破砕状粒子であり、その平均粒径が６〜25μｍの範囲に
あり、平均粒径の小さい粒子が球状粒子であり、その平
均粒径が３〜10μｍであり、かつロジンラムラー分布の
ｎ値が0.9〜0.6の範囲にある粒度分布を持つ粒子であ
り、無機質充填剤の10〜80wt％を占めており、前記球状
粒子と前記破砕状粒子の平均粒径の比が0.1〜0.9である
ものを含有してなるエポキシ樹脂組成物である。
本発明における無機質充填剤は10〜80wt％が球状粒子
であり、残りは平均粒径が球状粒子よりも大きい破砕状
粒子である。平均粒径の異なる２種類の粒子を含んでい
る。ここであげる無機質充填剤としては、例えばシリカ
粉末、アルミナ粉末、炭酸カルシウム等が必要に応じて
使用されるが、熱伝導度、熱膨張率等の点から、シリ
カ、アルミナが好適である。球状粒子の平均粒径は、３
〜10μｍであることが必要である。球状粒子が10μｍよ
りも大きい場合は、球状粒子と破砕状粒子との粒径に差
がなくなり、本発明組成物の流動性やバリ特性が良好で
なくなつてしまう。また、球状粒子が３μｍよりも小さ
く、かつ所定の粒度分布を持つ粒子をエポキシ樹脂組成
物に使用することは、製造コストが大きくなるために不
適当である。粒度分布の広がりについては、ロジンラム
ラー分布におけるｎ値が0.9〜0.6であることが必要であ
る。ロジンラムラー分布のｎ値が0.9を越えると、粘度
分布が狭くなり、平均粒径が３〜10μｍの範囲に入つて
いても、流動性、バリ特性にすぐれた樹脂組成物がえら
れなくなつてしまう。また、ロジンラムラー分布のｎ値
が0.6より小さい粒子は、製造が困難であるために、エ
ポキシ樹脂組成物に用いることは不適当である。
であり、残りは平均粒径が球状粒子よりも大きい破砕状
粒子である。平均粒径の異なる２種類の粒子を含んでい
る。ここであげる無機質充填剤としては、例えばシリカ
粉末、アルミナ粉末、炭酸カルシウム等が必要に応じて
使用されるが、熱伝導度、熱膨張率等の点から、シリ
カ、アルミナが好適である。球状粒子の平均粒径は、３
〜10μｍであることが必要である。球状粒子が10μｍよ
りも大きい場合は、球状粒子と破砕状粒子との粒径に差
がなくなり、本発明組成物の流動性やバリ特性が良好で
なくなつてしまう。また、球状粒子が３μｍよりも小さ
く、かつ所定の粒度分布を持つ粒子をエポキシ樹脂組成
物に使用することは、製造コストが大きくなるために不
適当である。粒度分布の広がりについては、ロジンラム
ラー分布におけるｎ値が0.9〜0.6であることが必要であ
る。ロジンラムラー分布のｎ値が0.9を越えると、粘度
分布が狭くなり、平均粒径が３〜10μｍの範囲に入つて
いても、流動性、バリ特性にすぐれた樹脂組成物がえら
れなくなつてしまう。また、ロジンラムラー分布のｎ値
が0.6より小さい粒子は、製造が困難であるために、エ
ポキシ樹脂組成物に用いることは不適当である。
破砕状粒子の平均粒径の範囲は６〜25μｍであること
が必要である。破砕状粒子が25μｍより大きい場合は、
大粒子による金型ゲート部の目づまりを起こす結果未充
填部を生じて、完全な樹脂封止が困難となる。平均粒径
が６μｍより小さい粒子は、球状粒子との粒径の差がな
くなり、流動性、バリ特性に特徴がなくなつてしまう。
が必要である。破砕状粒子が25μｍより大きい場合は、
大粒子による金型ゲート部の目づまりを起こす結果未充
填部を生じて、完全な樹脂封止が困難となる。平均粒径
が６μｍより小さい粒子は、球状粒子との粒径の差がな
くなり、流動性、バリ特性に特徴がなくなつてしまう。
図−１は、この発明に適用できる球状粒子と比較用球
状粒子とにつき、ロジンラムラー線図とｎ値の関係を表
した図であり、Ａは表−１に示してある球状粒子Ａに相
当し、Ｂ、Ｃは表−１に示してある比較球状粒子Ｂ、Ｃ
に相当している。この図は球状粒子の粒度分布を示して
いるものに過ぎないが、上記分布線図に示されるような
粒度分布を持つ球状粒子Ａは、前記したこの発明の要件
を満たすものといえる。
状粒子とにつき、ロジンラムラー線図とｎ値の関係を表
した図であり、Ａは表−１に示してある球状粒子Ａに相
当し、Ｂ、Ｃは表−１に示してある比較球状粒子Ｂ、Ｃ
に相当している。この図は球状粒子の粒度分布を示して
いるものに過ぎないが、上記分布線図に示されるような
粒度分布を持つ球状粒子Ａは、前記したこの発明の要件
を満たすものといえる。
球状粒子が、無機質充填剤の10wt％より少ない場合
は、破砕状粒子100％の場合とほとんど変わらず、また8
0wt％を越えると、本発明組成物の流動性などの成型性
はすぐれているが、バリ特性が破砕状粒子100％の場合
と比べ低下してしまい、成型性の向上を目的として球状
粒子を配合する意味がなくなつてしまう。特に、球状粒
子100％でエポキシ樹脂組成物をつくり、成型性を評価
すると、バリ特性が極端に悪化することが判つている。
球状粒子の平均粒径が、破砕状粒子のそれよりも大きい
ときには、成型性が向上しない。また、粒度分布が狭い
球状粒子の場合は、平均粒径が３〜10μｍの間でも成型
性の向上の効果は不充分である。
は、破砕状粒子100％の場合とほとんど変わらず、また8
0wt％を越えると、本発明組成物の流動性などの成型性
はすぐれているが、バリ特性が破砕状粒子100％の場合
と比べ低下してしまい、成型性の向上を目的として球状
粒子を配合する意味がなくなつてしまう。特に、球状粒
子100％でエポキシ樹脂組成物をつくり、成型性を評価
すると、バリ特性が極端に悪化することが判つている。
球状粒子の平均粒径が、破砕状粒子のそれよりも大きい
ときには、成型性が向上しない。また、粒度分布が狭い
球状粒子の場合は、平均粒径が３〜10μｍの間でも成型
性の向上の効果は不充分である。
本発明の組成物は、前記無機質充填剤の他に通常エポ
キシ樹脂、硬化剤及び硬化促進剤を含む。更に必要に応
じて離型剤、難燃剤、表面処理剤、顔料などを含む。
キシ樹脂、硬化剤及び硬化促進剤を含む。更に必要に応
じて離型剤、難燃剤、表面処理剤、顔料などを含む。
前記エポキシ樹脂としては、ビスフエノール型、フエ
ノールノボラツク型もしくはクレゾールノボラツク型の
各エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、グリ
シジルイソシアネート樹脂等を例示できる。
ノールノボラツク型もしくはクレゾールノボラツク型の
各エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、グリ
シジルイソシアネート樹脂等を例示できる。
前記硬化剤としては、フエノールノボラツク樹脂、酸
無水物、アミン類等を例示できる。
無水物、アミン類等を例示できる。
前記硬化促進剤としてはフエノール硬化エポキシ樹脂
の硬化反応の触媒となるものは全て用いることができ、
例えばトリエチレンジアミン、2,4,5−トリ（ジメチル
アミノメチル）フエノール、1,8−ジアザビシクロ（5,
4,6）ウンデセン等の三級アミン類、２−メチルイミダ
ゾール等のイミダゾール類、トリフエニルホスフイン等
のリン系化合物を例示できる。
の硬化反応の触媒となるものは全て用いることができ、
例えばトリエチレンジアミン、2,4,5−トリ（ジメチル
アミノメチル）フエノール、1,8−ジアザビシクロ（5,
4,6）ウンデセン等の三級アミン類、２−メチルイミダ
ゾール等のイミダゾール類、トリフエニルホスフイン等
のリン系化合物を例示できる。
前記難燃剤としては、臭素化エポキシ樹脂、三酸化ア
ンチモン等を例示できる。
ンチモン等を例示できる。
前記無機質充填剤の配含量は、本発明組成物を基準と
して60〜80重量％とするのがよい。60重量％より少ない
と本発明組成物の熱膨張率が大きくなり、半導体素子か
ら発生する熱による応力が大きくなり、半導体成形品の
リードと封止樹脂との間のはがれ現象が生じて耐湿性が
低下することがある。一方、80重量％より多いとスパイ
ラルフロー値が小さくなり充填不良が生じることがあ
る。
して60〜80重量％とするのがよい。60重量％より少ない
と本発明組成物の熱膨張率が大きくなり、半導体素子か
ら発生する熱による応力が大きくなり、半導体成形品の
リードと封止樹脂との間のはがれ現象が生じて耐湿性が
低下することがある。一方、80重量％より多いとスパイ
ラルフロー値が小さくなり充填不良が生じることがあ
る。
本発明組成物は、前述の配合成分をロール、ニーダ
ー、バンバリーミキサー等の通常の混練手段で混練する
ことにより、得ることができる。
ー、バンバリーミキサー等の通常の混練手段で混練する
ことにより、得ることができる。
以下に実施例を示すが、本発明はこれらによつて限定
されるものではない。
されるものではない。
以下の実施例、比較例で用いた原料は次のとおりであ
る。
る。
実施例１〜２、比較例１〜４ 前述したエポキシ樹脂等を、上記の配合割合で混練
し、冷却後粉砕して封止材を作製した。ここで用いた無
機質充填剤は、表−１に示した球状粒子と破砕状粒子の
混合したものを用いた。
し、冷却後粉砕して封止材を作製した。ここで用いた無
機質充填剤は、表−１に示した球状粒子と破砕状粒子の
混合したものを用いた。
これらのエポキシ樹脂組成物の評価として、スパイラ
ルフロー（注１）、バリ特性（注２）を測定した。
ルフロー（注１）、バリ特性（注２）を測定した。
比較例１は、従来用いられている標準的無機質充填剤
を使用した例である。スパイラルフローはこの比較例１
の値を100として相対値を示してある。比較例２は、球
状粒子が100％の場合でありバリ特性が、実施例と比較
して極端に低下している。また、比較例１の標準的破砕
状粒子の場合と比較しても、バリ特性は低下している。
を使用した例である。スパイラルフローはこの比較例１
の値を100として相対値を示してある。比較例２は、球
状粒子が100％の場合でありバリ特性が、実施例と比較
して極端に低下している。また、比較例１の標準的破砕
状粒子の場合と比較しても、バリ特性は低下している。
比較例３は、実施例とほぼ同じ平均粒径であるが、球
状粒子の粒度分布が狭く、ロジンラムラー分布のｎ値が
1.5の球状粒子であり、バリ特性が低下しているのが判
る。また、比較例４での球状粒子は、平均粒径が破砕状
粒子よりも大きい粒子であり、この場合は、スパイラル
フローの値が、比較例１の場合とかわらなかつた。これ
に対して実施例１〜２に示した本発明による例では、ス
パイラルフローが著しく伸びているにもかかわらず、バ
リ特性は、従来の破砕状粒子よりも向上しており、成型
性がよいことがわかる。
状粒子の粒度分布が狭く、ロジンラムラー分布のｎ値が
1.5の球状粒子であり、バリ特性が低下しているのが判
る。また、比較例４での球状粒子は、平均粒径が破砕状
粒子よりも大きい粒子であり、この場合は、スパイラル
フローの値が、比較例１の場合とかわらなかつた。これ
に対して実施例１〜２に示した本発明による例では、ス
パイラルフローが著しく伸びているにもかかわらず、バ
リ特性は、従来の破砕状粒子よりも向上しており、成型
性がよいことがわかる。
注１）スパイラルフロー EMMI−１−69に準じて測定した。
注２）バリ特性 １辺が15cmでその中心から放射状に幅が5mmで、ふか
さが10、30、50、75、100μｍの溝をつけてなる金型を
使用し、この金型に上記で得た樹脂を充填し、温度175
度、圧力50kg/cm2の条件で成型を行い、この成型後、溝
に流れ出したバリの長さを測定した。
さが10、30、50、75、100μｍの溝をつけてなる金型を
使用し、この金型に上記で得た樹脂を充填し、温度175
度、圧力50kg/cm2の条件で成型を行い、この成型後、溝
に流れ出したバリの長さを測定した。
〔発明の効果〕 本発明によれば、耐熱性及び成形性にすぐれた封止剤
を提供することができる。
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】 図−１は、実施例及び比較例で用いた無機質球状粒子
Ａ、Ｂ及びＣのロジンラムラー線図とｎ値の関係を示す
図である。
Ａ、Ｂ及びＣのロジンラムラー線図とｎ値の関係を示す
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−99552（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−227451（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−173155（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−99514（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−96569（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−102361（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】無機質充填剤として、平均粒径の異なる２
種類の粒子を含み、平均粒径の大きい粒子が破砕状粒子
であり、その平均粒径が６〜25μｍの範囲にあり、平均
粒径の小さい粒子が球状粒子であり、その平均粒径が３
〜10μｍであり、かつロジンラムラー分布のｎ値が0.9
〜0.6の範囲にある粒度分布を持つ粒子であり、無機質
充填剤の10〜80wt％を占めており、前記球状粒子と前記
破砕状粒子の平均粒径の比が0.1〜0.9であるものを含有
してなるエポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20265489A JP2741254B2 (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20265489A JP2741254B2 (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0366744A JPH0366744A (ja) | 1991-03-22 |
| JP2741254B2 true JP2741254B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=16460930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20265489A Expired - Lifetime JP2741254B2 (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2741254B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6214905B1 (en) * | 1997-12-23 | 2001-04-10 | Cookson Singapore Pte Ltd C/O Alpha Metals, Inc. | Epoxy mold compound and method |
-
1989
- 1989-08-04 JP JP20265489A patent/JP2741254B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0366744A (ja) | 1991-03-22 |
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